负载β-环糊精的矿物和生物炭对甲基橙的吸附性能

采用HCl溶液对沸石（F0）、蛭石（ZH0）、秸秆（J0）和棕榈生物炭（Z0）进行活化预处理,以环氧氯丙烷为交联剂,将β-环糊精（β-CD）负载到原始材料上,制备了4种新型吸附材料F2、ZH2、J2和Z2。采用FTIR、元素分析、SEM和TG等技术对吸附材料进行了表征,探讨了其对甲基橙的吸附性能。表征结果显示,β-CD被成功地负载到沸石、蛭石、秸秆生物炭和棕榈生物炭上。吸附实验结果表明：负载β-CD后的4种材料对甲基橙的平衡吸附量大小顺序为J2> F2> ZH2> Z2;溶液pH和吸附温度的提高可有效提升4种材料对甲基橙的吸附能力。吸附动力学和热力学研究表明,4种材料对甲基橙的吸附过程中物理吸附起着主导作用,且更趋向于单分子层吸附。4种材料均具有良好的重复使用性能。     

氨基改性二氧化硅气凝胶的制备及其对镍离子的吸附性能

以正硅酸乙酯为硅源、3-氨丙基三乙氧基硅烷为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备了氨基改性二氧化硅气凝胶,采用FTIR、SEM、TEM和BET技术对其进行了表征,并将其用于对水中镍离子的吸附。表征结果显示,改性前后的气凝胶均具有三维多孔网络结构,比表面积分别为877.35 m²/g和357.76 m²/g,平均孔径分别为10 nm和12 nm。实验结果表明：溶液pH为4~7时改性气凝胶对镍离子均保持较高的吸附量,溶液pH为6左右时吸附量最高;Langmuir等温吸附模型能更好地描述镍离子在改性气凝胶上的吸附行为,其饱和吸附量为70.03 mg/g,改性前仅为29.05 mg/g;改性气凝胶重复使用5次后,仍保持较高的镍离子去除率,重复使用性能良好。     

壳聚糖吸附废水中铅离子的研究

研究了壳聚糖对废水中Pb2+的吸附特性,考察了壳聚糖溶液加入量、吸附时间及体系pH等条件对壳聚糖吸附溶液中Pb2+效果的影响。当质量分数为0.8%的壳聚糖溶液加入量为0.4 mL、吸附时间为30 m in、体系pH为5~6时,处理浓度为1×10-4mol/L的含Pb2+溶液,Pb2+去除率可达98%;同样条件处理印染废水,Pb2+去除率可达92.6%。     

MCM-41分子筛负载铁铈催化降解甲基橙

采用等体积浸渍法制备了负载型有序介孔Fe-Ce/MCM-41催化剂。研究了该催化剂降解甲基橙的适宜工艺条件,并采用XPS,XRD,TEM技术对该催化剂进行了表征。实验结果表明,该催化剂Fenton氧化降解甲基橙的较适宜工艺条件为:溶液pH 5.0、甲基橙溶液初始质量浓度100 mg/L、催化剂加入量2.0 g/L、H_2O_2浓度20 mmol/L,在此适宜条件下反应120 min时,甲基橙去除率接近100%。表征结果显示:Fe-Ce/MCM-41催化剂主要由铁、铈、氧、碳4种元素组成;铁与铈的摩尔比接近3∶1;铁和铈主要以Fe_3O_4和CeO_2的形态存在于催化剂表面。     

离子交换树脂处理三乙胺废水

采用离子交换树脂对废水中三乙胺进行吸附。探讨了静态及动态吸附三乙胺的影响因素,考察了树脂的脱附条件及其吸附稳定性。实验结果表明:RX01型树脂对三乙胺的吸附性能优于HD-81型和D155型树脂;在三乙胺初始质量浓度为1 500 mg/L、初始pH为11.5、吸附时间为2 h、吸附温度为298 K的静态吸附条件下,三乙胺去除率为96.3%,饱和吸附量为145 mg/g,等浓度条件下阳离子影响的大小顺序为Ca~(2+)Mg~(2+)K~(+)Na~(+);当三乙胺初始质量浓度为1 500 mg/L、废水流量为60 BV/h、动态吸附柱高径比为5.37时,穿透体积为70 BV,出水三乙胺质量浓度小于3 mg/L,三乙胺去除率高达99.5%;以2 mol/L的HCl溶液为脱附剂,脱附剂流量为1 BV/h、出水体积为4 BV时,三乙胺的脱附率达94.8%;在最优动态吸附-脱附条件下重复使用10次,树脂性能稳定。     

树脂吸附-Fenton试剂氧化法处理水杨醛生产废水

采用树脂吸附-Fenton试剂氧化法处理水杨醛生产废水。XF-01树脂和XF-02树脂静态吸附水杨醛生产废水时，COD去除率均在85％以上，挥发酚去除率均高于90％。XF-02树脂对水杨醛生产废水的处理效果更佳。动态吸附随废水流量增大，吸附出水的COD和挥发酚质量浓度均增加。适宜的废水流量为15BV，树脂的最佳脱附温度为80℃。在连续4批的吸附-脱附实验中，吸附出水的平均COD约为1200mg／L，平均挥发酚质量浓度小于10mg／L。在Fenton试剂氧化中，铁屑和铁粉的催化效果差别很小，都好于FeSO4·7H2O。以铁屑为催化剂、H2O2溶液加入量为1％时，氧化出水的COD小于150mg／L，挥发酚质量浓度小于0．5mg／L。     

PW_(12)/g-C_3N_4光催化降解甲基橙

采用浸渍法制备了磷钨酸(PW12)/g-C3N4复合光催化剂,并将其用于溶液中甲基橙的光催化降解,运用IR技术对使用前后的光催化剂进行了表征。表征结果显示,PW12和g-C3N4的结构未在浸渍负载中发生改变,且PW12和g-C3N4结合牢固。实验结果表明:最佳的PW12负载量(光催化剂中PW12的质量分数)为50%;光催化降解甲基橙的优化反应条件为初始甲基橙质量浓度5 mg/L、光催化剂加入量0.6 g/L、初始溶液p H=7;在优化条件下,分别采用紫外光、模拟太阳光、可见光照射120 min后,甲基橙的降解率分别为96.59%,82.23%,42.78%;该光催化剂固载良好,使用中不易发生溶脱,稳定性好,可重复使用。     

稀土Gd掺杂SnO2-Sb涂层阳极电催化氧化甲基橙

采用溶胶-凝胶法，以无机盐SnCl4·5H2O，Sb2O3，Gd（NO3）3为前驱体，制备了稀土Gd掺杂SnO2-Sb涂层阳极。以稀土Gd掺杂SnO2-Sb为阳极电催化氧化处理甲基橙溶液，考察了电解质浓度、电流密度、溶液的pH、溶液温度及稀土Gd掺杂对甲基橙降解率的影响。实验结果表明：稀土Gd掺杂SnO2-Sb涂层阳极对甲基橙具有较好的降解效果。在电解质NaCl质量浓度为4g/L、电流密度为0．06A／cm2、甲基橙溶液的pH为3、溶液温度为25℃条件下，氧化降解1．0h甲基橙降解率为92．21％，氧化降解2．5h甲基橙降解率为99．15％。     

活性碳纤维吸附处理对硝基苯酚生产废水

采用活性碳纤维(ACF)吸附处理对硝基苯酚(PNP)生产废水,考察了动态吸附和脱附过程.实验结果表明,在298 K、pH 4时,最佳进水流量为0.25 L/h,ACF的有效吸附量为439.3 mg/g,PNP去除率大于99.95%,TOC去除率大于99.5%,脱附率大于99.5%,ACF的吸附--脱附性能稳定.ACF吸附和电解相结合的工艺能有效去除废水中的有害物质,回收利用PNP和氯化钠,实现了PNP的清洁生产.     

Ag_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2/膨胀石墨复合光催化剂的制备及甲基橙的降解

以钛酸四丁酯为钛源、膨胀石墨(EG)为载体,通过溶胶凝胶-浸渍法制备了Ag_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2/EG复合光催化剂。采用SEM,EDS,XRD,FTIR,UV-vis等技术对其进行表征,研究了该催化剂在紫外光及可见光下对甲基橙的降解性能。表征结果显示:Ag_6P_2W_(18)O_(62)被成功负载到TiO_2上且保持Dawson结构;经Ag_6P_2W_(18)O_(62)表面修饰后的复合光催化剂可见光吸收性能增强;EG提供的丰富孔道有利于有机污染物吸附去除。实验结果表明:在甲基橙质量浓度为20 mg/L、催化剂加入量为1.0 g/L、反应温度为25℃的条件下,n(Ag)∶n(Ti)=1∶16时的复合光催化剂(ATE-2)的紫外光、可见光催化活性最佳;紫外光下反应70 min时甲基橙去除率为96.5%,可见光下反应40 h时甲基橙去除率为83.5%;ATE-2使用5次后,反应70 min时,其甲基橙去除率仍为92.5%。     

Textural and surface chemical characteristics of activated carbons prepared from cattle manure compost

Two activated carbons (ACs) prepared from cattle manure compost (CMC) by ZnCl(2) activation were selected and out-gassed in a helium flow at various temperatures for 2h. The pore structure and surface chemical properties of the two selected ACs and their out-gassing treated ACs were characterized using N(2) adsorption-desorption, elements analysis, SEM and Boehm titration. A basic dye, methylene blue (MB), was chosen as an adsorbate to investigate the adsorption capacity for organic contaminant onto the activated carbons. It was found that the out-gassing treatment at 400 degrees C had little effect on the textural characteristics of the carbons but significantly changed the surface chemical properties such as surface functional groups concentration, pH and pH(PZC). The CMC-based activated carbons exhibited excellent performance for MB adsorption due to their high surface area, large mesopore volume and high nitrogen content. The kinetics of MB adsorption onto the activated carbons followed a pseudo-second-order equation, and the equilibrium data agreed well with the Langmuir model under the experimental conditions. The highest adsorption rate constant of k(ad) and the largest adsorption capacity of q(m) were found be 1.44x10(-4)g/mgmin and 519mg/g, respectively. The results suggested that the CMC-based activated carbons were effective adsorbents for the removal of methylene blue from aqueous solution.     

SiO_2-NH_2/Fe_3O_4的制备及制药废水的深度处理

以溶剂热法制备Fe_3O_4磁性粒子,通过改良的St?ber法在其上包覆Si O_2,并用3-氨丙基三乙氧基硅烷对表面进行氨基修饰,制得Si O_2-NH_2/Fe_3O_4磁性复合材料,并将其用于制药废水二级出水的吸附处理(吸附剂投加量1 g/L、吸附时间120 min)。表征结果显示:Si O_2-NH_2/Fe_3O_4为粒径(510.0±3.6)nm的球形粒子。实验结果表明:在废水p H为5时,Si O_2-NH_2/Fe_3O_4对TOC、蛋白质、腐殖酸的吸附效果最佳,三者的去除率分别达44.14%,35.58%,33.07%,与Fe_3O_4相比分别提高了25.27,21.76,21.05百分点;废水p H为6时,Si O_2-NH_2/Fe_3O_4对多糖和色度的去除效果最佳,二者的去除率分别达26.03%和62.94%,与Fe_3O_4的最高去除率(p H=5时)相比分别提高了17.84百分点和22.45百分点;Si O_2-NH_2/Fe_3O_4重复使用4次,TOC和色度去除率均达初次使用时的87%以上。     

Anionic Methyl Orange Removal from Aqueous Solutions by Activated Carbon Reinforced Conducting Polyaniline as Adsorbent: Synthesis,Characterization, Adsorption Behavior,Regeneration and Kinetics Study

This work investigated the elimination of Methyl Orange (MO) using a new adsorbent prepared from Activated Carbon (AC) with polyaniline reinforced by a simple oxidation chemical method. The prepared materials were characterized using XRD, TGA, FTIR and nitrogen adsorption isotherms. Furthermore, PANI@CA highest specific surface area values (near 332 m² g^?1) and total mesoporous volume (near 0.038 cm³ g^?1) displayed the better MO removal capacity (192.52 mg g^?1 at 298 K and pH 6.0), which is outstandingly higher than that of PANI (46.82 mg g^?1). Besides, the process’s adsorption, kinetics, and isothermal analysis were examined using various variables such as pH, MO concentration and contact time. To pretend the adsorption kinetics, various kinetics models, the pseudo first- and pseudo second- orders, were exercised to the experimental results. The kinetic analysis revealed that the pseudo second order rate law performed better than the pseudo first order rate law in promoting the formation of the chemisorption phase. In the case of isothermal studies, an analysis of measured correlation coefficient (R²) values showed that the Langmuir model was a better match to experimental results than the Freundlich model. By regeneration experiments after five cycles, acceptable results were observed.

     

生物炭对铅离子的吸附性能

以废弃松木屑为原料,采用控制热分解法制备了生物炭。运用BET和FTIR等技术对生物炭进行了表征,考察了生物炭对铅离子的吸附效果,并探讨了吸附机理。表征结果显示,700℃氨气处理的生物炭,其比表面积和总孔体积显著增大。实验结果表明:生物炭对铅离子的吸附效果优于普通活性炭,且以700℃氨气处理的生物炭为最佳;随溶液pH的升高生物炭对铅离子的去除率增大,当pH为4~6时去除效果较好;在溶液pH为6、初始铅离子质量浓度为50 mg/L、吸附剂加入量为1 g/L、吸附时间为6 h的条件下,700℃氨气处理的生物炭对铅离子的去除率达99%以上;700℃氨气处理的生物炭的Langmuir吸附常数和Freundlich吸附常数远大于普通活性炭和其他工艺的生物炭;铅离子在生物炭上的吸附过程符合拟二级动力学方程。     

HZ-16型大孔树脂吸附处理含RDT-8废水

采用HZ-16型大孔树脂对含三（三溴苯氧基）三嗪（RDT-8）废水进行吸附及脱附处理。实验结果表明：在废水流量为4.0 BV/h的条件下，树脂最佳吸附工艺条件为出水体积88.0 BV，此条件下出水COD小于291 mg/L，挥发酚质量浓度小于0.08 mg/L；在脱附液流量为0.5 BV/h的条件下，树脂最佳脱附工艺条件为脱附液体积3.0 BV，此条件下脱附液中挥发酚质量浓度为30.6 mg/L，挥发酚脱附率高达76.4%。在最佳吸附-脱附工艺条件下，连续进行10次动态吸附-脱附实验，吸附出水中COD为137~294 mg/L，COD去除率为72.5%~89.1%，挥发酚质量浓度稳定在0.05 mg/L以下，挥发酚去除率为99.8%~100%，说明HZ-16型大孔树脂的吸附-脱附性能稳定。     

煤矸石的改性及其对稀土生产废水中氨氮的吸附

采用热改性、盐酸改性、硫酸改性、碱改性的方法分别制备了4种改性煤矸石吸附剂,研究了吸附工艺条件对4种改性煤矸石吸附剂对稀土生产废水中氨氮去除效果的影响以及吸附机理.实验结果表明:4种改性煤矸石吸附剂吸附氨氮的最佳工艺条件为:吸附剂加入量0.02 g/mL,振荡时间2.5 h,废水pH 7～8;4种吸附剂氨氮去除率大小顺序为:碱改性煤矸石＞硫酸改性煤矸石＞盐酸改性煤矸石＞热改性煤矸石;碱改性煤矸石的氨氮去除率最高,为59.19％;碱改性煤矸石吸附剂对含氨废水中氨氮的吸附较好地符合Langmuir方程和Freundlich方程,在一定程度上符合Temkin方程.     

碳纳米管-海藻酸钠复合吸附材料的制备及其对高浓度Cr（Ⅲ）的吸附

以碳纳米管（CNTs）和海藻酸钠（SA）为主要原料，制备了环境友好型的复合吸附材料——CNTs-SA。采用TEM和FTIR技术对吸附材料进行了表征，并采用静态法考察了溶液pH、吸附时间、原料固液比（m（CNTs）∶V（SA））等因素对CNTs-SA吸附Cr（Ⅲ）的影响。表征结果显示，CNTs-SA表面引入了更多的—COOH和—CO基团，导致其吸附Cr（Ⅲ）的效果较CNTs有了显著的提高。实验结果表明：在室温、初始Cr（Ⅲ）质量浓度4 000 mg/L、CNTs-SA加入量21 mg/mL、溶液pH 5、吸附时间3 h、m（CNTs）∶V（SA）=1.0 mg/mL的条件下，CNTs-SA对Cr（Ⅲ）的吸附量为120 mg/g，Cr（Ⅲ）去除率为61.5%;Freundlich等温吸附方程适合描述CNTs-SA对Cr（Ⅲ）的吸附行为。     

络合-电沉积法制备TiO_2纳米管负载Ag光催化剂

采用柠檬酸钠作为络合剂,通过络合-电沉积法制备了TiO2纳米管负载Ag光催化剂(Ag/TiO2NTs),通过FE-SEM和XRD等手段对Ag/TiO2NTs进行了表征。以偶氮染料甲基橙(MO)为目标降解物,考察了不同制备条件对Ag/TiO2NTs光催化性能的影响。表征结果显示,柠檬酸钠可以有效调控Ag+的电化学还原过程,实现Ag纳米颗粒在TiO2纳米管表面的均匀负载。实验结果表明:以在n(柠檬酸钠)∶n(Ag NO3)=1、电流密度为0.4 m A/cm2、煅烧温度为500℃的条件下制得的Ag/TiO2NTs作为光催化剂(Ag负载量为1.97%(x)),处理初始质量浓度为20 mg/L、初始溶液p H为9的MO溶液,光催化反应120 min后MO去除率为86.53%;经过6次的重复使用,Ag/TiO2NTs催化剂光催化降解MO的去除率基本稳定在80%以上。     

改性生物炭对Ni~(2+)和Cu~(2+)的吸附

以废弃松木屑为原料制备了生物炭,采用六亚甲基四胺(HMTA)和/或CO2对其进行改性,并将其用于水中Ni2+和Cu2+的吸附。表征结果显示,以HMTA和CO2共同改性的生物炭BC1的表面积最小但表面含氧官能团含量最高。实验结果表明:生物炭经改性后,其吸附性能明显提高,且以BC1为最优;在不调节溶液p H、初始重金属离子质量浓度为50 mg/L、吸附剂加入量分别为2.0 g/L和1.0 g/L、吸附时间分别为360 min和240 min的优化条件下,BC1对Ni2+和Cu2+的去除率分别达到99.81%和95.88%;改性生物炭对Ni2+和Cu2+的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型来描述,而其吸附动力学具有拟二级动力学方程特征。